浅析炼油设备中的湿硫化氢腐蚀与防护

高军（陕西延长石油（集团）有限责任公司延安炼油厂，陕西延安 727406）

浅析炼油设备中的湿硫化氢腐蚀与防护

高军（陕西延长石油（集团）有限责任公司延安炼油厂，陕西延安 727406）

湿硫化氢腐蚀容易造成炼油厂设备的损坏，进而导致事故的发生。因此我们应该分析湿硫化氢对设备腐蚀的机理，并采取相应的措施，减少事故的发生。本文主要对湿硫化氢对炼油设备腐蚀的过程，进行分析，并提出预防湿硫化氢对炼油设备腐蚀的对策以及炼油设备的防护。供广大石油工作人员参考。

炼油设备；湿硫化氢；腐蚀与防护

高温硫腐蚀和湿硫化氢腐蚀是在炼油过程中对炼油设备损害最大的腐蚀方式。湿硫化氢相对与高温硫腐蚀来说，在防治方面存在更大的困难。湿硫化氢则是通过化学反应导致设备严重的损坏，甚至出现自燃事故，给人的生命安全和社会的经济带来一定的损失。

1 湿硫化氢腐蚀炼油设备的原理

1.1 硫化氢概述

硫化氢是一种无色且有臭鸡蛋味的气体。其具有易燃易爆、有毒性和易溶于水的特点，硫化氢溶于水后会生成具有一定腐蚀性的弱酸性的水溶液。由于溶于水后的硫化氢具有腐蚀性，所以在研究炼油设备腐蚀的原理时，多研究湿硫化氢的腐蚀性。

1.2 湿硫化氢腐蚀炼油设备的原理

湿硫化氢腐蚀炼油设备过程就是一个化学反应的过程。硫化氢对钢铁材料进行腐蚀，其阴极会产生氢气，阳极会产生一种易脱落、易氧化且粘结力差的硫化亚铁物质。在阴、阳极发生化学反应的作用下形成回路电池，进而促进该化学反应，从而导致设备进一步遭受腐蚀。在湿硫化氢对炼油设备的腐蚀中，还有一种腐蚀，即湿硫化氢应力腐蚀开裂。其主要原理为阴极产生的氢气，作用于金属脆弱的部位形成一种氢鼓包，从而导致金属被腐蚀。往往高强度的钢，在此湿硫化氢应力的作用下更易受到腐蚀。我厂150万吨/年常压装置常顶石脑油冷却器E-102内浮头螺栓（25Cr2MoVA/35Cr2Mo）在湿硫化氢应力腐蚀下断裂（如图示），浮头大量内漏导致事故。根据我国目前炼油企业的设备来看，由于炼油设备的主要材料是以高强度钢为主，因此极易收到湿硫化氢的腐蚀，属于重大安全隐患，因此我们要预防湿硫化氢对炼油设备的腐蚀，采取有效的防护措施。

2 解决湿硫化氢对设备腐蚀的办法以及对设备的防护措施

2.1 控制炼油工艺介质硫化氢的含量

湿硫化氢一般存在于石油加工装置中的轻油部位。因此在设备的防腐蚀和维护过程中，我们要针对湿硫化氢存在的部位采取有效的措施，防止湿硫化氢对设备的腐蚀。国家相关机构也明确规定石油炼制企业生产环节要控制好硫化氢的含量。

生活中，我们常见的化工原料主要有液化石油气与轻石脑油。在对化工原料进行处理时，首先要进行脱硫处理，保证硫化氢的含量，防止由于硫化氢累积，导致设备受到湿硫化氢的强烈腐蚀。在石油液化气脱硫过程中会有一个溶剂回收系统，用来回收脱硫过程产生的硫醇与湿硫化氢。我们也可以使用添加缓蚀剂的方法，有效缓解湿硫化氢对高强度金属的腐蚀。

尽管在炼油过程中可以控制硫化氢的含量，但是不可能保证百分百脱硫。因此可以通过控制设备制造工艺技术与提高原材料品质，从而能够使炼油设备耐硫化氢腐蚀。由于我国目前炼油设备的材料大多数材料都是高强度的钢，所以在设计过程中采用提高材料纯度、提高检验精度或采用新材料，应用新的加工工艺等新的技术手段对腐蚀做有效控制。

2.2 对炼油设备的原材料进行质量监督控制

通过上述对炼油设备中湿硫化氢腐蚀的因素来看，材料的强度以及硬度等性能都对湿硫化氢应力腐蚀开裂起到决定性作用。高强度的钢材容易受到湿硫化氢的腐蚀，因此钢材的强度等级也决定着它的裂纹率。锰与硫这两种化学元素也影响着湿硫化氢应力开裂。因此，我们在选择设备的材料时，应该保证锰与硫的含量，也可选含稀土的耐腐蚀金属，减少炼油设备的损坏。

2.3 对湿硫化氢应力进行控制

应力容易导致设备开裂，因此我们应该消除热应力对炼油设备带来的腐蚀影响。在对炼油设备的焊接过程中，热应力会导致高强度钢材设备在使用中出现裂纹，因此在焊接后应该对高强度钢材设备进行调质、正火等热处理。还有一种焊接过程中的局部锤击法，通过改变金属的粒子位置，从而消除应力。

2.4 对设备表面进行防护

设备表面暴露在易腐蚀介质中，导致该金属极易受到腐蚀，因此我们可以采用喷铝或者锌等表面耐腐蚀涂层的方式来减缓对炼油设备的腐蚀。在工况恶劣，腐蚀要求严格的情况下，可以采用钢材的除氢处理，保证炼油设备不会出现裂纹。

3 结语

通过上述对湿硫化氢腐蚀炼油设备的原理来看，能够有效的控制硫化氢的含量就能够降低湿硫化氢对炼油设备的腐蚀，从而减少生产过程中对设备造成的危害。在设计中也要对高强度材料的纯度与检验技术进行要求，同时在炼油生产工艺设计中避免或消除腐蚀产生的条件。多角度的控制湿硫化氢对炼油设备的腐蚀，做好防护工作，从而降低安全生产事故的发生，保证装置长周期运行。

［1］卢荣华.浅谈石油化工设备在湿硫化氢中的腐蚀与防护［J］.中国科技博览，2014，（39）：328.

［2］韩春，衣奕.炼油设备的湿硫化氢腐蚀与防治［J］.中国高新技术企业，2014，（12）：46—47.